调试大纲草稿版-变桨篇.doc

我公司风力发电机组分别采用SSB和LUST公司生产的电动式变桨系统，分别对其进行介绍。1 SSB变桨系统的调试1.1 系统上电在机舱闭合机舱柜中的开关202Q1（变压器690/400V，向轮毂供电）、203Q1（变桨的400V供电）和203F4（变桨的230V供电）。在闭合开关之前，需要先在开关的上侧测量电源是否正常，如电压值是否正常，是否有缺相的情况等。进入轮毂，打开变桨主控柜，确认电源是否已经供进来了，可以在1F2的上侧（2，4，6）检查400V，在2F5的5和1端子检查230V。如果供电顺利供入主控柜，然后手动吸合2K1。在主控柜中闭合开关1F2（向轴柜1供400V）、1F3（向轴柜2供400V）和1F4（向轴柜3供400V）。依次闭合3个轴柜上的开关1Q1（向柜内供400V）。1.2 系统校零在机舱柜中将24V接入EFC端子，在轮毂主控柜中的X6的2端子上检查24V是否进来。EFC是在安全链闭合的情况下从机舱柜通过滑环给变桨系统的24V信号。只有在EFC信号为高的情况下，变桨系统才能够进行变桨。将24V直接接入EFC端子，使变桨系统能够在安全链不闭合的情况下也能进行变桨。对变桨系统进行校零，需要通信接口CIF 60-PB卡和调试程序Pitch Visu。通信接口CIF 60-PB卡如图1所示。图1 通信接口CIF 60-PB卡把Profibus的接线端子打到“ON”的状态，如图2所示。图2 Profibus的接线端子将CIF 60-PB卡接出的红绿两根线接入主控柜中8F1的7和11端子，红线接入7端子，绿线接入11端子。将CIF 60-PB卡插入笔记本电脑，找到驱动并安装。找到Pitch Visu的安装文件SetupPitchVisu_FB_V20.exe并安装。打开Pitch Visu，首先要选择控制器GEL 8230的Profibus从站地址，如图3所示。图3 选择从站地址SSB变桨系统需要选择3。然后单击“Connect”按钮进行连接，如图4所示。图4 连接控制器如果连接成功，显示的信息如图5所示。图5 连接成功的显示信息单击“OK”按钮，进入主调试界面，如图6所示。图6 主调试界面在主调试界面的右上角可以查看通信是否出现错误。没有错误的话如图7所示，出现错误如图8所示。图7 通信无错误图8 通信有错误查看变桨系统的3个叶片是否都已触动91限位开关，如果没有的话，单击主调试界面左上角的箭头，变桨使每个叶片都触动91限位开关，如图9所示。图9 实际角度值的显示、改变和校准单个箭头为慢速变桨，两个箭头为快速变桨。选中“Calibrate value”选项下的“92”，分别单击三个“Cal.”按钮，使“Actual position”选项下的A1、B1、A2、B2、A3和B3的显示值均为92。在机舱中按下机舱柜门上的“变桨旁路”按钮，3个叶片回到89。最好是逐个对叶片进行校零，防止在风大的时候出现危险。单击主调试界面左上角的箭头，别使叶片转向0。在叶片转到0附近的时候，需要调试人员到轮毂外查看轮毂上的箭头与叶片上刻度尺上的0是否对齐，如果不齐的话，需要单击主调试界面左上角的箭头调整叶片的角度，直到对齐为止。选中“Calibrate value”选项下的“0”，单击“Cal.”按钮，使对应的该叶片的两个编码器的显示值均为0，则该叶片校零结束。使其转回92。依此方法对其他两个叶片进行校零。也可以使用主调试界面左下角的部分进行变桨，如图10所示。图10 变桨操作界面在“Position”选项下可以设定变桨的目标角度值，在“Velocity”选项下可以设定变桨时角度的变化速度。如果想让某个叶片不动作，可以在“Axis 1 OFF”、“Axis 2 OFF”或者“Axis 3 OFF”前面的空格中打上对号。单击“Start Position”按钮，开始变桨，单击同一按钮，停止变桨。1.3 正常变桨对变桨系统校零结束后，可以进行正常变桨。在正常变桨之前，检查所有的IO状态是否正常。在主调试界面上显示了数字输入的一些状态，如图11所示。图11 数字输入信号状态在“Termininal block E2”选项下的“DE2.2”、“DE2.3”、“DE2.4”、“DE2.5”、“DE2.6”、“DE2.7”、“DE2.8”和“DE2.9”分别表示轴1的“BTB converter ready”、“mcb fan pitch motor axis 1”、“thermistor mot. protection axis 1”、“motor overload relais armature axis 1”、“battery voltage monitor axis 1”、“limit switch 91axis1”、“limit switch 95axis1”和“battery charger monitor 1 over- / undervoltage ok”。当轴柜1中的DGNR正常工作（其上的LED21和LED22亮），则“BTB converter ready”信号为高，如果为低的话，说明DGNR出现故障，风力发电机组需要紧急顺桨。“mcb fan pitch motor axis 1”为监测轴1电机外部风扇信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明外部电机风扇过载。“thermistor mot. Protection axis 1”为监测轴1电机是否过热的信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明电机绕组处温度超过150，风力发电机组需要顺桨，等电机冷却下来以后，检查是否外部风扇出现故障。“motor overload relais armature axis 1”为监测轴1电机是否过载信号，正常情况下为低，如果为高的话，说明电机过载继电器触发。“battery voltage monitor axis 1”为轴1电池电压监测信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明电池电压低于设定的电池电压最小值。“limit switch 91axis1”为监测轴191限位开关是否触发的信号，如果触发的话，信号为高，否则为低。“limit switch 95axis1”为轴1监测95限位开关是否触发的信号，如果触发的话，信号为高，否则为低。“battery charger monitor 1 over- / undervoltage ok”为监测充电器是否电压过高或过低信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明充电器电压过高或者过低。“Termininal block E3”选项和“Termininal block E4”选项分别代表轴2和轴3。在主调试界面上显示了一些模拟输入的一些状态，如图12所示。图12 模拟输入信号状态在“Termininal block E5”选项中，“AE1.4”、“AE1.5”和“AE1.6”分别表示轴1、轴2和轴3的电机温度，范围是在-40到215。“AE1.7”保留备用。在“Termininal block E6”选项中，“AE1.1”、“AE1.2”和“AE1.3”分别表示轴1、轴2和轴3的电机电流，范围是在-17A到68A。检查变桨系统主控柜中的19A1和3个轴柜当中的8A1上的最右边绿色LED是否亮，正常情况下应该是亮的状态，说明器件供电正常。另外两个黄色的LED显示的是加热状态。主控柜中的19A1和3个轴柜当中的8A1均是ABB的温控开关，控制主控柜和3个轴柜的加热。检查变桨系统主控柜中的19K1和3个轴柜当中的8K1上的LED是否亮，正常情况下应该是亮的状态。主控柜中的19K1和3个轴柜当中的8K1是柜内温度控制的延时继电器。检查3个轴柜当中的7U1上的各个LED的状态，绿色的LED亮，说明供电正常。绿色的LED闪是启动延时的指示。黄色的LED是否亮为继电器是否输出的指示。红色的LED是否亮为相应阈值是否失效的指示。红色的LED闪是触发相应继电器的指示。7U1的作用是监测电池电压是否过大或过小。如果以上器件的LED灯显示正常，可以进行正常变桨。可以利用主调试界面右下角的部分进行循环变桨，如图13所示。图13 循环变桨 在“Position”选项下可以设定循环变桨角度的目标值。在“Velocity”选项下可以设定向两个不同方向变桨时的角度变化速度。在“Waittime”选项下可以设定向另外一个方向变桨时的死区时间。单击“Start Test”按钮，开始进行循环变桨，同时查看主调试界面左上角显示的各个编码器的值是否正常。单击同一个按钮停止循环变桨。1.4 紧急停机在正常变桨完成以后，需要进行紧急停机测试。正常变桨时电机由外部电源供电，紧急停机时电机由电池供电。首先分别闭合3个轴柜上的开关5Q1（将电池柜中电池电压供入轴柜）。通过测量6F1的端子2和6K2的端子5之间的电池电压的值，如果值低于240V，需要等待电池柜充电完成再做紧急停机。查看主控柜中的电池充电器6A1上面的3个绿色的LED显示是否都是亮的，正常情况下应该都是亮的。“SENSOR OK LED”亮，说明温度传感器正常。“UV/OV OK LED”亮，说明输出电压在指定范围之内（166V到255V）。“BATT/MAINS OK LED”亮，说明充电器供电正常，并且与电池连接正常。充电器对电池充电的顺序是逐个对电池充电，每一次充15分钟。按一下9S1，检查充电顺序是否正常。如果3个电池的电压都正常，将接入EFC的24V电源拆去，注意：此时如果叶片不在92，系统会紧急顺桨。按下机舱柜门上或者塔底柜门上的“重启”按钮，使安全链闭合，按下机舱柜门上的“变桨旁路”按钮，叶片回到89。利用调试界面变桨到80，拍塔底柜门上或者机舱柜门上的“紧急停机”按钮，如果3个叶片顺桨到92，紧急停机正常。1.5 主控联调如果前面几个步骤没有问题，可以进行主控联调。首先保证通信没有问题。保证变桨控制器上Profibus 3号站为“ON”的状态，与变桨控制器连接的Profibus接头上为“OFF”状态，机舱柜中的22站上的Profibus接头为“OFF”状态。如果通信正常，22号站的BK3150上面的1、5和7灯亮。通信正常以后，18K1，18K2和18K3的辅助触点动作，3个电机的刹车释放。在塔底柜用维护钥匙把风力发电机组转换到维护模式。如果此时3个叶片的角度在92，在塔底或者机舱按柜门上的“重启”按钮，3个叶片回到89，离开91限位开关。在机舱按“开桨”按钮，3个叶片应该同时向0方向旋转，按“顺桨”按钮，3个叶片应该同时向92方向旋转。如果主控联调正常，则变桨系统调试结束。2 LUST变桨系统的调试2.1 系统上电上电前测量400V三相电两相是否短接，是否与地短接；24V控制信号供入，20K1线圈得电，手动使能信号供入；断开轴箱开关（6S1、5Q1），闭合主控箱400V开关1Q1，柜内开关闭合400V电供入。2.2 安全链闭合轴箱继电器2K4线圈吸合，17K7辅助触点短接；主控发出TP模块高电平为500ms(现为5s)的脉冲信号，安全链闭合并形成自锁，19K2线圈得电，线圈8K3得电，安全链闭合，进入正常变桨模式。2.3 手动变桨三个轴箱开关5Q1皆断开，1号轴箱的开关6S1闭合，保证其他两个轴箱的6S1断开；2号和3号轴箱必须处于限位开关动作状态；以上两种情况是手动变桨的必要条件，系统设计考虑是安全问题；手动拨动15S1，观察15A1的IO状态，直到15A1第一通道亮停止，动作15S2开桨和顺桨，完成开桨恢复到91度限位开关位置；2号和3号重复上述动作，变桨正常。2.4 系统状态监测笔记本连接变桨系统BECKOFF的PLC，通过System manager观察FB-INPUT(主控向变桨发出的信号)和FB-OUTPUT(变桨向主控发出的信号)；编码器值正确，各叶片的桨叶角为91度左右（2个编码器）；System manager观察FB-INPUT和FB-OUTPUT，Error变量点值为0；各柜内温度值，运行时电机电流值正确；System manager观察F